JP2005129463A - Movable body - Google Patents

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JP2005129463A
JP2005129463A JP2003366504A JP2003366504A JP2005129463A JP 2005129463 A JP2005129463 A JP 2005129463A JP 2003366504 A JP2003366504 A JP 2003366504A JP 2003366504 A JP2003366504 A JP 2003366504A JP 2005129463 A JP2005129463 A JP 2005129463A
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fuel cell
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Toshiyuki Kondo
俊行 近藤
Masahiko Hibino
雅彦 日比野
Osamu Yumita
修 弓田
Kazunori Yanagihara
一徳 柳原
Koichi Yanagida
浩一 柳田
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Sango Co Ltd
Toyota Motor Corp
Kojima Industries Corp
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Kojima Press Industry Co Ltd
Sango Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit a dispersion of generated water when the generated water is discharged from a fuel cell loaded on a movable body to outside. <P>SOLUTION: Water generated by fuel cell stacks and discharged together with exhaust gas is separated in a gas-liquid separator 47 and discharged from a through-hole 14 formed in a floor 12 by a discharge tube 50. A spat 52 having an almost L-shaped cross section is attached in front of the through hole 14. Traveling wind of a vehicle is interrupted by the spat 52 near the through-hole 14 and the discharged water having dropped under an lower end of the spat 52 receives a vertical downward force from the traveling wind given a vertical downward component by the spat 52. Thereby, since the dropping speed of the water gets higher so that the dropped water quickly reaches a road surface, it is inhibited that the water is dispersed by the traveling wind since the water reaches the road surface. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、移動体に関し、詳しくは、発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源の一つとして搭載する移動体に関する。   The present invention relates to a mobile body, and more particularly, to a mobile body equipped with a fuel cell that generates water as power is generated along with power generation.

従来、この種の移動体としては、燃料電池により生成される生成水を車両の側方に放出する自動二輪車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動二輪車では、燃料電池の生成水を側方に排出することにより、生成水がタイヤにかかることに基づく不都合、例えばスリップを防止している。
特開２００１−３１３０５６号公報（図２，第３頁，第４頁） Conventionally, as this type of moving body, a motorcycle that discharges generated water generated by a fuel cell to the side of the vehicle has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this motorcycle, the generated water of the fuel cell is discharged to the side to prevent inconvenience, for example, slipping, based on the generated water being applied to the tire.
JP 2001-313056 A (FIG. 2, pages 3 and 4)

上述したように、燃料電池を搭載する車両では、走行中でも燃料電池により生成される生成水を車外に排出する必要がある。このとき、スリップを回避するためにタイヤにかからないように生成水を排出しても、排出した生成水が走行風によって巻き上げられ、後続の車両のフロントガラスに飛散するなどの後続車両に対する不都合が生じる場合がある。また、側方に排出する場合には、路肩の人や建造物に水がかかる場合も生じる。   As described above, in a vehicle equipped with a fuel cell, it is necessary to discharge generated water generated by the fuel cell to the outside even during traveling. At this time, even if the generated water is discharged so as not to be applied to the tire in order to avoid the slip, the discharged generated water is wound up by the traveling wind and is inconvenienced with respect to the subsequent vehicle such as being scattered on the windshield of the subsequent vehicle. There is a case. Moreover, when discharging | emitting to a side, the case where water splashes on the person and building of a road shoulder may arise.

本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に生成水が飛散するのを抑制することを目的の一つとする。本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に生成水が人や建造物にかかるのを抑止することを目的の一つとする。本発明の移動体は、燃料電池からの生成水を放出する際に放出した生成水の後続の移動体への影響を抑制することを目的の一つのとする。   One object of the moving body of the present invention is to prevent the generated water from scattering when the generated water is discharged from the fuel cell. One object of the mobile body of the present invention is to prevent the generated water from being applied to a person or a building when the generated water is discharged from the fuel cell. One object of the mobile body of the present invention is to suppress the influence on the subsequent mobile body of the generated water released when the generated water from the fuel cell is discharged.

本発明の移動体は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   The moving body of the present invention employs the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.

本発明の移動体は、
発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池により生成された生成水を放出口から外部に放出する放出手段と、
該放出手段の放出口を含む所定範囲における移動体の移動に伴う空気の流れを整流する整流手段と、
を備えることを要旨とする。 The moving body of the present invention is
A mobile body equipped with a fuel cell that generates water in conjunction with power generation as a power source,
Discharge means for discharging the generated water generated by the fuel cell to the outside from the discharge port;
Rectifying means for rectifying the flow of air accompanying the movement of the moving body in a predetermined range including the discharge port of the discharge means;
It is a summary to provide.

この本発明の移動体では、燃料電池により生成された生成水を外部に放出する放出口を含む所定範囲における移動体の移動に伴う空気の流れを整流するから、放出口から放出された生成水に対する空気の流れによる影響、即ち、生成水が空気の流れにより飛散して巻き上げられるなどの影響を抑制することができる。この結果、生成水の後方や側方を移動する移動体への影響を小さくすることができる。移動体が自動車や列車などの車両を含む地上移動体である場合には、生成水の後方や側方の移動体ばかりでなく、移動体の周囲の人や建造物への生成水の影響を小さくすることができる。ここで、移動体は、燃料電池に加えて燃流電池以外の電力源、例えば二次電池やキャパシタなどを搭載するものとしてもよい。   In the moving body of the present invention, since the flow of air accompanying the movement of the moving body in a predetermined range including the discharge port for discharging the generated water generated by the fuel cell to the outside is rectified, the generated water discharged from the discharge port The influence of the air flow on the water, that is, the influence that the generated water is scattered and wound up by the air flow can be suppressed. As a result, it is possible to reduce the influence on the moving body that moves behind or on the side of the generated water. When the moving body is a ground moving body including vehicles such as cars and trains, not only the moving body behind and on the side of the generated water, but also the influence of the generated water on people and buildings around the moving body. Can be small. Here, in addition to the fuel cell, the mobile body may be mounted with a power source other than the fuel cell, such as a secondary battery or a capacitor.

こうした本発明の移動体において、前記整流手段は、前記放出口の前方に取り付けられて前記空気の流れを整流する手段であるものとすることもできる。放出口の前方に取り付けることにより放出口を含む所定範囲における移動体の移動に伴う空気の流れの整流をより容易に且つ効果的に行なうことができる。   In such a moving body of the present invention, the rectifying means may be a means attached to the front of the discharge port to rectify the air flow. By attaching to the front of the discharge port, the flow of air accompanying the movement of the moving body in a predetermined range including the discharge port can be more easily and effectively performed.

また、本発明の移動体において、前記整流手段は、前記放出口近傍における前記空気の流れを抑制する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出口から放出された直後の生成水に対する空気の流れの影響を抑制することができる。従って、放出口から放出された生成水は垂下して地面に指向するようになり、生成水が地面に到達するまでに空気の流れによって飛散して巻き上げられるのを抑制することができる。   In the moving body of the present invention, the rectifying means may be means for suppressing the air flow in the vicinity of the discharge port. If it carries out like this, the influence of the flow of the air with respect to the produced | generated water immediately after discharge | released from the discharge port can be suppressed. Therefore, the generated water discharged from the discharge port hangs down and is directed to the ground, and it is possible to suppress the generated water from being scattered and wound up by the air flow until it reaches the ground.

さらに、本発明の移動体において、前記整流手段は、前記空気の流れに鉛直下方の成分を与える手段であるものとすることもできる。こうすれば、空気の流れにより放出口から放出された生成水に鉛直下方の速度成分を付加するから、生成水の地面への落下速度を促進することができる。この結果、生成水が地面に到達するまでの時間を短くすることができ、生成水が地面に到達するまでに空気の流れによって飛散して巻き上げられるのを抑制することができる。   Furthermore, in the moving body of the present invention, the rectifying means may be means for giving a vertically downward component to the air flow. By so doing, a velocity component in the vertically lower direction is added to the generated water discharged from the discharge port by the air flow, so that the falling speed of the generated water onto the ground can be promoted. As a result, the time until the generated water reaches the ground can be shortened, and the generated water can be prevented from being scattered and wound up by the air flow before reaching the ground.

この空気の流れに鉛直下方の成分を与える整流手段を備える態様の本発明の移動体において、前記整流手段は、前記放出口の前方に取り付けられ、移動体の移動方向の垂直断面が略Ｌ字形に形成された部材であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成で空気の流れに鉛直下向きの成分を与えることができる。   In the moving body of the present invention having a rectifying means for giving a vertically downward component to the air flow, the rectifying means is attached in front of the discharge port, and the vertical cross section in the moving direction of the moving body is substantially L-shaped. It can also be a member formed in the above. In this way, a vertically downward component can be given to the air flow with a simple configuration.

本発明の移動体において、前記整流手段は、前記放出口近傍を迂回するように前記空気の流れを整流する手段であるものとすることもできる。こうすれば、放出口から放出された直後の生成水に対する空気の流れの影響を抑制することができる。   In the moving body of the present invention, the rectifying means may be means for rectifying the air flow so as to bypass the vicinity of the discharge port. If it carries out like this, the influence of the flow of the air with respect to the produced | generated water immediately after discharge | released from the discharge port can be suppressed.

この放出口近傍を迂回するように空気の流れを整流する整流手段を備える態様の本発明の移動体において、前記整流手段は、前記放出口の前方から側方に回り込むように取り付けられた部材であるものとすることもできる。この場合、前記整流手段は水平断面が略Ｕ字形に形成された部材であるものとすることもできる。   In the moving body of the present invention having a rectifying unit that rectifies the air flow so as to bypass the vicinity of the discharge port, the rectifying unit is a member attached so as to wrap around from the front side of the discharge port. It can also be. In this case, the rectifying means may be a member having a horizontal section formed in a substantially U shape.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図１は本発明の第１実施例の燃料電池車１０に搭載される機器の平面配置の一例を示す平面配置図であり、図２は第１実施例の燃料電池車１０に搭載される機器の側面配置の一例を示す側面配置図であり、図３は第１実施例の燃料電池車１０に搭載された燃料電池スタック２２を中心とする燃料電池システム２０の構成の概略を示すシステム構成図である。説明の容易のために、まず、図３のシステム構成図を用いて燃料電池システム２０のシステム構成について説明し、その後、図１および図２を用いて燃料電池システム２０の各機器の配置について説明する。   FIG. 1 is a plan layout view showing an example of a plane layout of devices mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of devices mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment. FIG. 3 is a system configuration diagram showing an outline of the configuration of the fuel cell system 20 centering on the fuel cell stack 22 mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment. It is. For ease of explanation, first, the system configuration of the fuel cell system 20 will be described using the system configuration diagram of FIG. 3, and then the arrangement of each device of the fuel cell system 20 will be described using FIG. 1 and FIG. To do.

第１実施例の燃料電池車１０が搭載する燃料電池システム２０は、例えば高分子により形成された電解質膜を二つの電極（燃料極と空気極）で狭持してなる単電池ユニットを複数積層して構成した燃料電池スタック２２と、この燃料電池スタック２２の燃料極（負極）に高圧水素タンク３１からの水素を供給する水素供給系３０と、燃料電池スタック２２の空気極（正極）に空気を供給すると共に空気極からの排気を処理する空気給排系４０と、燃料電池スタック２２を冷却する冷却系６０とを備える。   The fuel cell system 20 mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment has a plurality of unit cell units formed by sandwiching an electrolyte membrane made of, for example, a polymer between two electrodes (a fuel electrode and an air electrode). The fuel cell stack 22 configured as described above, the hydrogen supply system 30 for supplying hydrogen from the high-pressure hydrogen tank 31 to the fuel electrode (negative electrode) of the fuel cell stack 22, and the air to the air electrode (positive electrode) of the fuel cell stack 22 And an air supply / discharge system 40 that processes the exhaust from the air electrode and a cooling system 60 that cools the fuel cell stack 22.

水素供給系３０は、燃料電池スタック２２の内側に形成された燃料極への水素の供給用の流路に高圧水素タンク３１からの水素を供給する水素供給流路３２と、燃料電池スタック２２の内側に形成された燃料極からの未反応の水素の排出用の流路からの水素を水素供給流路３２に戻す水素循環路３３とを備える。水素供給流路３２には、高圧水素タンク３１からの水素が逆流しないようにするための逆流防止弁（チェック弁）や燃料電池スタック２２への水素の供給や供給停止を行なうための仕切弁などが設けられている。水素循環路３３には、水素を水素供給流路３２に圧送するための水素ポンプ３４や、循環している水素中の水蒸気を液化することにより気液分離する気液分離器３８、水素供給流路３２側の水素が逆流しないようにするための逆流防止弁（チェック弁）、燃料電池スタック２２からの水素の排出を停止するための仕切弁などが設けられている。また、水素供給流路３２や水素循環路３３に燃料電池スタック２２に供給する水素の供給量や燃料電池スタック２２の運転状態を制御するために用いられる各種センサ、例えば、燃料電池スタック２２の流入口や水素ポンプ３４の吐出側に設けられた圧力センサや燃料電池スタック２２の出口近傍や水素ポンプ３４の吐出側に設けられた温度センサなどが取り付けられている。気液分離器３８により分離された水は、放出系６０が複数備えるバッファタンク６２ａ〜６２ｃに送られる。なお、水素循環路３２には仕切弁を介して分岐管が取り付けられており、この分岐管により水素循環路３２内の水素は放出系６０の希釈器６１に導入され、希釈されて大気に開放される。   The hydrogen supply system 30 includes a hydrogen supply channel 32 for supplying hydrogen from the high-pressure hydrogen tank 31 to a channel for supplying hydrogen to the fuel electrode formed inside the fuel cell stack 22, and a fuel cell stack 22. And a hydrogen circulation path 33 for returning hydrogen from the flow path for discharging unreacted hydrogen from the fuel electrode formed inside to the hydrogen supply flow path 32. In the hydrogen supply flow path 32, a backflow prevention valve (check valve) for preventing hydrogen from flowing back from the high-pressure hydrogen tank 31, a gate valve for supplying or stopping supply of hydrogen to the fuel cell stack 22, etc. Is provided. The hydrogen circulation path 33 includes a hydrogen pump 34 for pumping hydrogen to the hydrogen supply path 32, a gas-liquid separator 38 for separating gas and liquid by liquefying the water vapor in the circulating hydrogen, and a hydrogen supply flow A backflow prevention valve (check valve) for preventing the hydrogen on the side of the path 32 from flowing back, a gate valve for stopping the discharge of hydrogen from the fuel cell stack 22, and the like are provided. Further, various sensors used for controlling the supply amount of hydrogen supplied to the fuel cell stack 22 to the hydrogen supply passage 32 and the hydrogen circulation passage 33 and the operation state of the fuel cell stack 22, for example, the flow of the fuel cell stack 22. A pressure sensor provided at the inlet or the discharge side of the hydrogen pump 34, a temperature sensor provided near the outlet of the fuel cell stack 22 or the discharge side of the hydrogen pump 34, and the like are attached. The water separated by the gas-liquid separator 38 is sent to the buffer tanks 62a to 62c provided in the discharge system 60. A branch pipe is attached to the hydrogen circulation path 32 via a gate valve, and hydrogen in the hydrogen circulation path 32 is introduced into the diluter 61 of the discharge system 60 through this branch pipe, diluted and opened to the atmosphere. Is done.

空気給排系４０では、マスフローメータ４３により計量されエアコンプレッサ４４により加圧された空気を加湿器４５により加湿して供給管４２により燃料電池スタック２２の空気極に供給する。燃料電池スタック２２の空気極からの空気（排ガス）は、加湿器４５に供給されてエアコンプレッサ４４からの空気を加湿し、その後、排ガス管４６により気液分離器４７に送られ、気液に分離される。気液分離器４７で分離された水は放水管５０から外部に放出され、分離された気体（排ガス）は排ガス管４８により希釈器４９に送られて希釈用のガスとして用いられて大気に開放される。   In the air supply / discharge system 40, the air measured by the mass flow meter 43 and pressurized by the air compressor 44 is humidified by the humidifier 45 and supplied to the air electrode of the fuel cell stack 22 through the supply pipe 42. Air (exhaust gas) from the air electrode of the fuel cell stack 22 is supplied to the humidifier 45 to humidify the air from the air compressor 44, and then sent to the gas-liquid separator 47 through the exhaust gas pipe 46 to be converted into gas-liquid. To be separated. The water separated by the gas-liquid separator 47 is discharged from the water discharge pipe 50 to the outside, and the separated gas (exhaust gas) is sent to the diluter 49 through the exhaust gas pipe 48 to be used as a gas for dilution and opened to the atmosphere. Is done.

冷却系６０は、燃料電池スタック２２のうち側に形成された冷却水用流路とにより冷却水の循環路を形成する冷却水循環路６２に冷却水を循環させることにより燃料電池スタック２２を冷却する。冷却水循環路６２には、冷却水を循環させるための冷却水ポンプ６４や循環する冷却水を空気を用いて冷却するファン付きのラジエータ６６が設けられている。また、冷却水の温度管理を行なうために冷却水循環路６２における燃料電池スタック２２からの出口近傍とラジエータ６６の後段に冷却水の温度を検出する温度センサが取り付けられている。   The cooling system 60 cools the fuel cell stack 22 by circulating the cooling water in a cooling water circulation path 62 that forms a cooling water circulation path with a cooling water flow path formed on the side of the fuel cell stack 22. . The cooling water circulation path 62 is provided with a cooling water pump 64 for circulating the cooling water and a radiator 66 with a fan for cooling the circulating cooling water using air. Further, in order to manage the temperature of the cooling water, a temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water is attached to the vicinity of the outlet from the fuel cell stack 22 in the cooling water circulation path 62 and the subsequent stage of the radiator 66.

こうした燃料電池システム２０は、各種センサからの信号に基づいて水素ポンプ３４やエアコンプレッサ４４，冷却水ポンプ６４を駆動したり各仕切弁や流量調節弁の開度を調節することにより燃料電池スタック２２を制御すると共に図示しない走行用のモータを制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）７０や充放電可能な二次電池，モータ駆動用のインバータなども備えるが、これらについては本発明の中核をなさないから、その図示や詳細な説明については省略する。   In such a fuel cell system 20, the fuel cell stack 22 is driven by driving the hydrogen pump 34, the air compressor 44, and the cooling water pump 64 based on signals from various sensors, and adjusting the opening degree of each gate valve and flow control valve. And a power control unit (hereinafter referred to as PCU) 70 for controlling a running motor (not shown), a rechargeable secondary battery, an inverter for driving a motor, and the like. Therefore, the illustration and detailed description thereof will be omitted.

図１および図２に示すように、燃料電池スタック２２は車両前部の中央下部に横たわるように配置され、その上に、ＰＣＵ７０が配置されている。また、燃料電池スタック２２の左側前部のフェンダ内には、加湿器４５とエアコンプレッサ４４とが配置されている。燃料電池スタック２２の前方にはラジエータ６６が配置され、その前方には乗員室内の空気調節を行なうエアコンディショナー用のラジエータ７２が配置されている。運転席（右ハンドル用の車両における運転席）の前方右下部には、空気給排系４０の気液分離器４７が配置されており、車両の中央部には希釈器４９が配置されている。この他、車両前部には水素ポンプ３４や冷却水ポンプ５４，気液分離器３８が配置されているが、これらの図示は省略した。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell stack 22 is disposed so as to lie at the lower center of the front portion of the vehicle, and the PCU 70 is disposed thereon. Further, a humidifier 45 and an air compressor 44 are disposed in the fender on the left front portion of the fuel cell stack 22. A radiator 66 is disposed in front of the fuel cell stack 22, and a radiator 72 for an air conditioner that adjusts air in the passenger compartment is disposed in front of the radiator 66. A gas-liquid separator 47 of the air supply / exhaust system 40 is disposed in the lower right front of the driver's seat (the driver's seat in the right-hand drive vehicle), and a diluter 49 is disposed in the center of the vehicle. . In addition, a hydrogen pump 34, a cooling water pump 54, and a gas-liquid separator 38 are disposed at the front of the vehicle, but these are not shown.

図４は気液分離器４７近傍の構造を拡大して示す拡大断面図であり、図５は図４におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。なお、図４は、図５におけるＢ−Ｂ断面を示す断面でもある。図示するように、気液分離器４７に接続された放水管５０は、車両の床１２に形成された貫通孔１４にその放水口５０ａが整合するように取り付けられている。床１２の外側（下側）の貫通孔１４の前方には、断面が略「Ｌ」字形に形成されたスパッツ５２が取り付けられている。このスパッツ５２は、図４の折線矢印に示すように、床下の走行風の流れ（相対的な空気の流れ）に鉛直下向きの成分を与えるよう整流する。   FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged structure in the vicinity of the gas-liquid separator 47, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 4 is also a cross section showing a cross section taken along the line BB in FIG. As shown in the drawing, the water discharge pipe 50 connected to the gas-liquid separator 47 is attached so that the water discharge port 50a is aligned with the through hole 14 formed in the floor 12 of the vehicle. A spat 52 having a substantially “L” cross section is attached to the front of the through hole 14 on the outer side (lower side) of the floor 12. As indicated by the broken line arrow in FIG. 4, the spats 52 rectify so as to give a vertically downward component to the flow of the traveling wind under the floor (relative air flow).

図示しないが、水素供給系３０の気液分離器３８により分離された水の放出についても空気給排系４０の気液分離器４７により分離された水と同様の構成により放出される。即ち、図４の気液分離器４７を気液分離器３８に取り替えた構成により、気液分離器３８により分離された水も放出される。   Although not shown, the water separated by the gas-liquid separator 38 of the hydrogen supply system 30 is also released by the same configuration as the water separated by the gas-liquid separator 47 of the air supply / discharge system 40. That is, with the configuration in which the gas-liquid separator 47 in FIG. 4 is replaced with the gas-liquid separator 38, the water separated by the gas-liquid separator 38 is also discharged.

次に、こうして構成された第１実施例の燃料電池車１０における放水の様子について説明する。気液分離器４７により分離され放水管５０の放水口５０ａから放出された水は、放水口５０ａ近傍では、スパッツ５２によって車両の走行風が遮られるから、車両の移動に対して相対的に落下する。スパッツ５２の下端以降まで落下した水は、走行風の影響を受けることになるが、走行風はスパッツ５２によって鉛直下向きの成分が与えられているから、走行風により落下している水には鉛直下向きの力が作用する。このため、水の落下速度は大きくなり、落下した水は迅速に路面に至るようになる。落下している水のうち走行風により巻き上げられる量は、落下している水が走行風の影響を受けている時間に関連があると考えられるから、水を迅速に路面に到達させることにより、走行風によって巻き上げられる量を抑制することができる。   Next, a state of water discharge in the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment configured as described above will be described. The water separated by the gas-liquid separator 47 and discharged from the water outlet 50a of the water discharge pipe 50 falls relative to the movement of the vehicle because the vehicle wind is blocked by the spats 52 in the vicinity of the water outlet 50a. To do. The water that has dropped to the lower end of the spats 52 is affected by the traveling wind. However, since the traveling wind is given a vertically downward component by the spats 52, the water that is falling due to the traveling wind is vertical. A downward force is applied. For this reason, the falling speed of water becomes large, and the dropped water quickly reaches the road surface. The amount of water that is rolled up by the driving wind among the falling water is considered to be related to the time that the falling water is affected by the driving wind, so by letting the water quickly reach the road surface, The amount wound up by the traveling wind can be suppressed.

以上説明した第１実施例の燃料電池車１０によれば、スパッツ５２により放水口５０ａから放出された水の放出直後における走行風の影響を抑止することができる。この結果、放出された水が走行風により巻き上げられるのを抑制することができる。また、スパッツ５２の下端を超えて落下した水に対して鉛直下向きの成分を持つ走行風が影響するようにスパッツ５２を構成したから、放出した水が路面に到達するまでの時間を短くすることができる。この結果、放出された水が路面に到達するまでに走行風によって巻き上げられるのを抑制することができる。これらの結果、後方や側方を走行している車両に放出した水が飛散してかかる等の不都合を抑制することができる。   According to the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment described above, it is possible to suppress the influence of the traveling wind immediately after the water discharged from the water outlet 50a by the spats 52 is discharged. As a result, it is possible to suppress the discharged water from being wound up by the traveling wind. Further, since the spats 52 are configured so that the traveling wind having a vertically downward component affects the water falling beyond the lower end of the spats 52, the time until the discharged water reaches the road surface is shortened. Can do. As a result, it is possible to suppress the discharged water from being wound up by the traveling wind until it reaches the road surface. As a result, it is possible to suppress inconveniences such as splashing of water discharged to a vehicle traveling rearward or sideward.

第１実施例の燃料電池車１０では、気液分離器４７により分離した水を気液分離器４７の近傍で放出するものとしたが、放水管５０の放水口５０ａ近傍にスパッツ５２を取り付ければよいから、気液分離器４７からある程度の距離がある位置で水を外部に放出するものとしてもよい。この場合、走行風の影響が比較的小さな車輪近傍（車輪の前方や後方など）で水を放出するものとしてもよい。また、気液分離器４７により分離した水を一旦タンクに蓄え、タンクから放水管により放出するものとしてもよい。   In the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment, the water separated by the gas-liquid separator 47 is discharged in the vicinity of the gas-liquid separator 47. However, if the spats 52 are attached in the vicinity of the water outlet 50a of the water discharge pipe 50, Therefore, water may be discharged to the outside at a certain distance from the gas-liquid separator 47. In this case, water may be discharged in the vicinity of the wheel where the influence of the traveling wind is relatively small (for example, in front of or behind the wheel). Further, the water separated by the gas-liquid separator 47 may be temporarily stored in a tank and discharged from the tank through a water discharge pipe.

第１実施例の燃料電池車１０では、スパッツ５２の垂直断面を略「Ｌ」字形に形成したが、放水管５０の放水口５０ａ近傍への走行風を遮ると共に走行風に鉛直下向きの成分を与えればよいから、スパッツ５２の折れ曲がっている内側を多角形としたり円弧としてもよい。また、略「Ｔ」字形などに形成してもよい。   In the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment, the vertical cross section of the spats 52 is formed in a substantially “L” shape. However, the traveling wind near the water outlet 50a of the water discharge pipe 50 is blocked and a vertically downward component is added to the traveling wind. Therefore, the bent inner side of the spats 52 may be a polygon or an arc. Further, it may be formed in a substantially “T” shape or the like.

次に、本発明の第２実施例の燃料電池車１０Ｂについて説明する。第２実施例の燃料電池車１０Ｂは、スパッツ５２に代えてエアダム１５２が取り付けられている点を除いて第１実施例の燃料電池車１０と同一の構成をしている。従って、重複した説明を避けるため、第２実施例の燃料電池車１０Ｂの構成のうち第１実施例の燃料電池車１０の構成と同一の構成については同一の符号を付し、その図示や詳細な説明については省略する。   Next, a fuel cell vehicle 10B according to a second embodiment of the present invention will be described. The fuel cell vehicle 10B of the second embodiment has the same configuration as the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment except that an air dam 152 is attached instead of the spats 52. Therefore, in order to avoid redundant description, the same reference numerals are given to the same components of the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment as those of the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment, and the illustrations and details thereof are shown. The detailed description is omitted.

図６は第２実施例の燃料電池車１０Ｂが備える気液分離器４７の近傍の構造を拡大して示す拡大断面図であり、図７は図５におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。なお、図６は、図７におけるＤ−Ｄ断面を示す断面図でもある。図示するように、第２実施例の燃料電池車１０Ｂが備えるエアダム１５２は、円筒部材を軸の中心面で２つに分割した形状、即ち、水平断面が略「Ｕ」字形の形状に形成されており、放水管５０の放水口５０ａが配置された貫通孔１４を前方から囲むように床１２の外側（下側）に取り付けられている。このように水平断面を略「Ｕ」字形（あるいは半円環形状）に形成されたエアダム１５２を取り付けることにより、床下の走行風の流れを図７の矢印線に示すように貫通孔１４を迂回するように整流する。   6 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged structure in the vicinity of the gas-liquid separator 47 provided in the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a CC cross section in FIG. . FIG. 6 is also a cross-sectional view showing a DD cross section in FIG. As shown in the drawing, the air dam 152 provided in the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment is formed in a shape in which a cylindrical member is divided into two at the center plane of the shaft, that is, in a shape having a substantially “U” -shaped horizontal section. It is attached to the outside (lower side) of the floor 12 so as to surround the through hole 14 where the water outlet 50a of the water discharge pipe 50 is disposed from the front. By attaching the air dam 152 having a horizontal section having a substantially “U” shape (or a semi-annular shape) in this way, the flow of the traveling wind under the floor bypasses the through hole 14 as shown by the arrow line in FIG. Rectify to

次に、こうして構成された第２実施例の燃料電池車１０Ｂにおける放水の様子について説明する。気液分離器４７により分離され放水管５０の放水口５０ａから放出された水は、放水口５０ａ近傍では、エアダム１５２によって車両の走行風が遮られるから、車両の移動に対して相対的に落下する。エアダム１５２の下端以降まで落下した水は、走行風の影響を受けることになるが、エアダム１５２が取り付けられていないものに比して、落下している水が走行風の影響を受ける時間は短くなるから、走行風によって巻き上げられる量を抑制することができる。   Next, the state of water discharge in the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment configured as described above will be described. The water separated by the gas-liquid separator 47 and discharged from the water outlet 50a of the water discharge pipe 50 falls relative to the movement of the vehicle because the air dam 152 blocks the traveling wind of the vehicle in the vicinity of the water outlet 50a. To do. The water that has dropped to the lower end of the air dam 152 is affected by the traveling wind, but the time during which the falling water is affected by the traveling wind is shorter than that without the air dam 152 attached. Therefore, the amount wound up by the traveling wind can be suppressed.

以上説明した第２実施例の燃料電池車１０Ｂによれば、エアダム１５２により放水口５０ａから放出された水の放出直後における走行風の影響を抑止することができる。この結果、放出された水が走行風により巻き上げられるのを抑制することができ、後方や側方を走行している車両に放出した水が飛散してかかる等の不都合を抑制することができる。   According to the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment described above, it is possible to suppress the influence of the traveling wind immediately after the discharge of the water discharged from the water outlet 50a by the air dam 152. As a result, it is possible to suppress the discharged water from being wound up by the traveling wind, and it is possible to suppress inconveniences such as splashing and splashing of the water discharged to the vehicle traveling rearward or sideways.

第２実施例の燃料電池車１０Ｂでは、気液分離器４７により分離した水を気液分離器４７の近傍で放出するものとしたが、放水管５０の放水口５０ａ近傍にエアダム１５２を取り付ければよいから、気液分離器４７からある程度の距離がある位置で水を外部に放出するものとしてもよい。この場合、走行風の影響が比較的小さな車輪近傍（車輪の前方や後方など）で水を放出するものとしてもよい。また、気液分離器４７により分離した水を一旦タンクに蓄え、タンクから放水管により放出するものとしてもよい。   In the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment, the water separated by the gas-liquid separator 47 is discharged in the vicinity of the gas-liquid separator 47, but if the air dam 152 is attached in the vicinity of the water outlet 50a of the water discharge pipe 50, Therefore, water may be discharged to the outside at a certain distance from the gas-liquid separator 47. In this case, water may be discharged in the vicinity of the wheel where the influence of the traveling wind is relatively small (for example, in front of or behind the wheel). Further, the water separated by the gas-liquid separator 47 may be temporarily stored in a tank and discharged from the tank through a water discharge pipe.

第２実施例の燃料電池車１０Ｂでは、エアダム１５２の水平断面を略「Ｕ」字形（半円環形状）に形成したが、放水管５０の放水口５０ａ近傍への走行風が迂回するよう流れればよいから、エアダム１５２の水平断面は略「Ｕ」字形（半円環形状）に限られず、略「Ｖ」字形など種々の形状としてもよい。   In the fuel cell vehicle 10B of the second embodiment, the horizontal cross section of the air dam 152 is formed in a substantially “U” shape (semi-annular shape), but the flow of the traveling wind to the vicinity of the water outlet 50a of the water discharge pipe 50 is bypassed. Therefore, the horizontal cross section of the air dam 152 is not limited to a substantially “U” shape (semi-annular shape), and may have various shapes such as a substantially “V” shape.

第１実施例のスパッツ５２や第２実施例のエアダム１５２は、上述した機能を果たすことができるものであれば、その形状は燃料電池車１０，１０Ｂの空力（走行抵抗）を低減する形状であることが望ましい。   As long as the spats 52 of the first embodiment and the air dam 152 of the second embodiment can perform the functions described above, the shape thereof is a shape that reduces the aerodynamics (running resistance) of the fuel cell vehicles 10 and 10B. It is desirable to be.

第１実施例や第２実施例の燃料電池車１０，１０Ｂでは、水素供給系３０の気液分離器３８や空気給排系４０の気液分離器４７により分離した水を放出する放出口にスパッツ５２やエアダム１５２を取り付けるものとしたが、燃料電池スタック２２により生成された生成水を放出する如何なる場合にも適用することができる。例えば、希釈器４９の下流側の排ガス管に生じ得る水を放出するための放出口を設け、この放出口にスパッツやエアダムを取り付けるものとしてもよい。   In the fuel cell vehicles 10 and 10B of the first embodiment and the second embodiment, the discharge ports for discharging water separated by the gas-liquid separator 38 of the hydrogen supply system 30 and the gas-liquid separator 47 of the air supply / discharge system 40 are provided. Although the spats 52 and the air dam 152 are attached, the present invention can be applied to any case in which generated water generated by the fuel cell stack 22 is discharged. For example, a discharge port for discharging water that may be generated in the exhaust gas pipe on the downstream side of the diluter 49 may be provided, and a spat or an air dam may be attached to the discharge port.

第１実施例や第２実施例の燃料電池車１０，１０Ｂでは、燃料電池スタック２２から排出される未反応の水素を水素循環路３３により水素供給流路３２に循環させるものとしたが、こうした水素循環路３３を備えないものとしてもよい。   In the fuel cell vehicles 10 and 10B of the first and second embodiments, unreacted hydrogen discharged from the fuel cell stack 22 is circulated to the hydrogen supply passage 32 by the hydrogen circulation passage 33. The hydrogen circulation path 33 may not be provided.

第１実施例や第２実施例では、本発明を燃料電池を電力源として搭載した自動車に適用するものとしたが、自動車は燃料電池を搭載する他に燃料電池以外の電力源、例えば、二次電池やキャパシタなど種々の電力源を搭載するものとしてもよい。また、燃料電池を搭載する自動車に限定されるものではなく、自動車以外の列車などの車両を含む各種の地上移動体に適用するものとしてもよいし、地上移動体以外の移動体に適用するものとしてもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, the present invention is applied to an automobile equipped with a fuel cell as a power source. However, the automobile is equipped with a power source other than the fuel cell, for example, two fuel cells. Various power sources such as secondary batteries and capacitors may be mounted. Further, the present invention is not limited to automobiles equipped with fuel cells, and may be applied to various ground moving bodies including vehicles other than automobiles, and may be applied to moving bodies other than ground moving bodies. It is good.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、自動車産業に利用可能である。   The present invention is applicable to the automobile industry.

第１実施例の燃料電池車１０に搭載される機器の平面配置の一例を示す平面配置図である。It is a plane layout view showing an example of a plane layout of devices mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment. 第１実施例の燃料電池車１０に搭載される機器の側面配置の一例を示す側面配置図である。It is a side surface arrangement diagram showing an example of a side surface arrangement of equipment mounted on the fuel cell vehicle 10 of the first embodiment. 第１実施例の燃料電池車１０に搭載された燃料電池スタック２２を中心とする燃料電池システム２０の構成の概略を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing an outline of the configuration of a fuel cell system 20 centering on a fuel cell stack 22 mounted on a fuel cell vehicle 10 of a first embodiment. 気液分離器４７近傍の構造を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the structure of the gas-liquid separator 47 vicinity. 図４におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA cross section in FIG. 第２実施例の燃料電池車１０Ｂが備える気液分離器４７の近傍の構造を拡大して示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which expands and shows the structure of the vicinity of the gas-liquid separator 47 with which the fuel cell vehicle 10B of 2nd Example is provided. 図５におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows CC cross section in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０，１０Ｂ 燃料電池車、１２ 床、１４ 貫通孔、２０ 燃料電池システム、２２ 燃料電池スタック、３０ 水素供給系、３２ 水素供給流路、３３ 水素循環路、３４ 水素ポンプ、３８ 気液分離器、４０ 空気給排系、４２ 供給管、４３ マスフローメータ、４４ エアコンプレッサ、４５ 加湿器、４６ 排ガス管、４７ 気液分離器、４８ 排ガス管、４９ 希釈器、５０ 放水管、５０ａ 放水口、５２ スパッツ、６０ 冷却系、６２ 冷却水循環路、６４ 冷却水ポンプ、６６ ラジエータ、１５２ エアダム。   10, 10B Fuel cell vehicle, 12 floors, 14 through holes, 20 fuel cell system, 22 fuel cell stack, 30 hydrogen supply system, 32 hydrogen supply flow path, 33 hydrogen circulation path, 34 hydrogen pump, 38 gas-liquid separator, 40 Air supply / discharge system, 42 Supply pipe, 43 Mass flow meter, 44 Air compressor, 45 Humidifier, 46 Exhaust gas pipe, 47 Gas-liquid separator, 48 Exhaust gas pipe, 49 Diluter, 50 Drain pipe, 50a Drain port, 52 Spats , 60 cooling system, 62 cooling water circulation path, 64 cooling water pump, 66 radiator, 152 air dam.

Claims (8)

発電に伴って水を生成する燃料電池を電力源として搭載する移動体であって、
前記燃料電池により生成された生成水を放出口から外部に放出する放出手段と、
該放出手段の放出口を含む所定範囲における移動体の移動に伴う空気の流れを整流する整流手段と、
を備える移動体。 A mobile body equipped with a fuel cell that generates water in conjunction with power generation as a power source,
Discharge means for discharging the generated water generated by the fuel cell to the outside from the discharge port;
Rectifying means for rectifying the flow of air accompanying the movement of the moving body in a predetermined range including the discharge port of the discharge means;
A moving object comprising: 前記整流手段は、前記放出口の前方に取り付けられて前記空気の流れを整流する手段である請求項１記載の移動体。   The moving body according to claim 1, wherein the rectifying means is means attached to the front of the discharge port to rectify the air flow. 前記整流手段は、前記放出口近傍における前記空気の流れを抑制する手段である請求項１または２記載の移動体。   The moving body according to claim 1, wherein the rectifying unit is a unit that suppresses the flow of air in the vicinity of the discharge port. 前記整流手段は、前記空気の流れに鉛直下方の成分を与える手段である請求項１ないし３いずれか記載の移動体。   The moving body according to any one of claims 1 to 3, wherein the rectifying means is means for giving a vertically downward component to the air flow. 前記整流手段は、前記放出口の前方に取り付けられ、移動体の移動方向の垂直断面が略Ｌ字形に形成された部材である請求項４記載の移動体。   The moving body according to claim 4, wherein the rectifying means is a member attached in front of the discharge port and having a vertical section in a moving direction of the moving body formed in an approximately L shape. 前記整流手段は、前記放出口近傍を迂回するように前記空気の流れを整流する手段である請求項１または２記載の移動体。   The moving body according to claim 1, wherein the rectifying unit is a unit that rectifies the air flow so as to bypass the vicinity of the discharge port. 前記整流手段は、前記放出口の前方から側方に回り込むように取り付けられた部材である請求項６記載の移動体。   The moving body according to claim 6, wherein the rectifying means is a member attached so as to go around from the front side of the discharge port. 前記整流手段は、水平断面が略Ｕ字形に形成された部材である請求項７記載の移動体。   The moving body according to claim 7, wherein the rectifying means is a member having a horizontal section formed in a substantially U shape.
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